1.Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego.
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest badanie właściwości wytrzymałościowych materiałów kompozytowych.
Zakres ćwiczenia obejmuje:
-wykonanie próby zrywania badanego kompozytu na maszynie wytrzymałościowej ,
-wyznaczenie modułu sprężystości,
-granicę wytrzymałości na rozciąganie.
2.Opis stanowiska
Badania wykonywane są na maszynie wytrzymałościowej „INSTRON” typ TM-SM seria A)706 zgodnie z zaleceniami normy PN81/C-89034.
zakres siły :0-500 kg
prędkość belki:5 mm/min
prędkość przesuwu papieru: 20cm/min
3.Przebieg realizacji eksperymentu.
Badanie polegało na sporządzeniu wykresów rozciągania próbki wykonanej z kompozytu na osnowie żywicy Epidian 53 z włóknem szklanym rozłożonym :
- Próbka 1- poprzecznie do siły rozciągającej
- Próbka 2 - wzdłużnie do kierunku siły rozciągającej
4. Zestawienie wyników.
Próbka 1
Wymiary poprzeczne przekroju: 2,55 x 3 mm
Długość początkowa: 21,95 mm
Zakres użytej siły: 0-500 kg
Pierwsze pęknięcia nastąpiły przy sile 400 kg
Wytrzymałość na zrywanie :
Wydłużenie próbki: 1,37 mm
Względne wydłużenie próbki :
Próbka 2
Wymiary poprzeczne przekroju: 2,95x4 mm
Długość początkowa: 34,15 mm
Zakres użytej siły: 0-20 kg
Pierwsze pęknięcia nastąpiły przy sile- 17,4 kg
Wytrzymałość na zrywanie :
Wydłużenie próbki ( l): 0,15 mm
Względne wydłużenie próbki:
5.Wnioski.
Bardzo duży wpływ na wytrzymałość podczas rozciągania ma ułożenie włókien szklanych w stosunku do przyłożonej siły. Poprzez ich rozmieszczenie możemy kształtować wytrzymałość i przewidywać późniejsze zastosowanie. Podczas rozciągania próbki z włóknami równoległymi obciążenie przenosi zarówno osnowa jak i włókna, natomiast w przypadku włókien poprzecznych następuje rozwarstwienie na granicy osnowa włókno. Podobnie do wytrzymałości zmienia się wydłużenie względne. Mimo iż jest o rząd większe dla włókien z równoległymi włóknami jest bardzo małe i nie przekracza 0,1 długości początkowej próbki. W miarę zwiększania średnicy włókna następuje zwiększenie prawdopodobieństwa wystąpienia trwałego uszkodzenia z uwagi na mniejszą ilość włókien przenoszących obciążenie . Im więcej włókien tym lepiej, ponieważ kiedy jedno włókno pęka to przenoszone obciążenie przekazywane jest na kolejne włókno.